一种牵引装置和物流传输系统的制作方法

1.本技术涉及物流传输技术领域，具体而言，涉及一种牵引装置和物流传输系统。


背景技术：

2.随着物流的发展，自动化程度的提高，物流传输系统越来越广泛的应用于各种场合。许多行业如电子、机械、医药、化工等生产流水线和装配线，一般常采用钢丝绳或其他挠性材料传动。采用钢丝绳的牵引系统，通常是在钢丝绳的两端连接需牵引的装置，通过钢丝绳在摩擦轮或绞盘上的转动实现对端部装置位置的改变，进而实现对物品的牵引。
3.通常利用钢丝绳等其他挠性材料进行牵引的装置，并不能形成封闭式环形路径的牵引，这是因为钢丝绳在利用摩擦轮或者绞盘牵引时，钢丝绳与载具的连接点会阻碍摩擦轮或者绞盘运行。挠性材料牵引传动装置相较于其他种类物流传动装置，具有成本低廉的优势，因此如何制作能够连续循环且生产成本较低的牵引装置，成为本领域技术人员研究的一个重要方向。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种牵引装置，其利用挠性材料牵引能够满足连续循环牵引的要求，具备结构简单、生产成本低的特点。
5.本技术实施例的另一目的还在于提供一种使用上述牵引装置的物流传输系统。
6.第一方面，提供了一种牵引装置，包括：
7.封闭环状牵引物，所述封闭环状牵引物上布置至少一个用于连接载具的牵引头；
8.环状轨道，其环状轨迹与所述牵引物的环状轨迹对应，用于承载所述载具并允许所述载具在其上运动；
9.两个驱动装置，分设在所述牵引物环状轨迹的两个预定位置，每个所述驱动装置均具有可驱动所述牵引物的动力头以及用于移动所述动力头的推移结构；
10.其中一个所述驱动装置张紧并驱动所述牵引物转动时，另一个驱动装置处于待机状态；在所述牵引头经过处于待机状态的那一驱动装置后，处于待机状态的那一驱动装置的所述推移结构开始推送所述动力头靠近所述牵引物、张紧并驱动所述牵引物，正在工作的那一驱动装置的所述推移结构推送动力头逐渐远离所述牵引物，并在到达能够避让所述牵引头的位置后进入待机状态，以使所述牵引头实现无阻挡转动。
11.在一种实施方案中，所述动力头具有与所述牵引物啮合的第一啮合结构，所述动力头驱动所述牵引物的方式为啮合驱动。
12.在一种实施方案中，每个所述驱动装置的动力头包括三个设置位置：工作位、过渡位和待机位；
13.所述工作位是指所述动力头可以单独张紧并驱动所述牵引物的位置，所述牵引头不能由所述工作位通过；
14.所述待机位是指所述动力头与所述牵引物脱离接触的位置，所述牵引头可以无阻
碍通过所述待机位；
15.所述过渡位是指所述动力头在所述工作位与所述待机位之间的预定区间，所述牵引头不能由所述过渡位通过；
16.两个所述驱动装置中，一个动力头处于工作位时，另一个动力头处于待机位；两个所述驱动装置在过渡位实现对所述牵引物的驱动切换。
17.在一种实施方案中，所述两个所述驱动装置在过渡位实现对所述牵引物的驱动切换包括：
18.当前处于待机位的所述驱动装置向所述工作位方向移动，直至所述动力头接触所述牵引物；同步地，当前处于所述工作位的驱动装置逐渐向所述待机位方向移动；
19.当所述牵引物张紧力保持在预定阈值范围内时，从所述待机位出发的所述驱动装置持续向所述工作位移动，直至预定工作位停止；从所述工作位出发的所述驱动装置持续向所述待机位移动，直至待机位停止；
20.当所述牵引物的所述张紧力超出预定阈值时，从所述待机位出发的所述驱动装置暂停向所述驱动装置的所述工作位移动，从所述工作位出发的所述驱动装置继续向所述待机位移动；直至所述牵引物的所述张紧力回落到预定阈值，两个所述驱动装置继续移动；
21.当所述牵引物的所述张紧力低于预定阈值时，从所述待机位出发的所述驱动装置继续向所述驱动装置的所述工作位移动，从所述工作位位出发的所述驱动装置暂停向所述驱动装置的所述待机位移动；直至所述牵引物的所述张紧力回落到预定阈值，两个所述驱动装置继续移动。
22.在一种实施方案中，当所述牵引头的个数为2个或2个以上时，所述牵引头在所述牵引物的分布方式需满足：在所述其中一个牵引头经过处于待机状态的驱动装置前，在正在工作的那一驱动装置的过渡位上不允许有牵引头经过。
23.在一种实施方案中，两个所述驱动装置设置在环形封闭轨道的两个相对位置，两个驱动装置获得均衡的待机、工作时间。
24.在一种实施方案中，两个所述驱动装置集中设置在一个限定的距离内，所述距离至少能够容纳所述牵引头。
25.在一种实施方案中，所述动力头包括第一驱动电机、与所述第一驱动电机输出轴连接的齿轮箱、位于所述齿轮箱一端的轴承箱、和位于所述轴承箱一端的与所述牵引物匹配的第一啮合结构。
26.在一种实施方案中，所述推移结构包括：
27.支撑架，用于承载所述动力头；
28.第二驱动电机、丝杠和丝杠螺母，所述丝杠与所述第二驱动电机的输出端连接，所述丝杠螺母连接在所述支撑架上，所述第二驱动电机和丝杠用于驱动所述支撑架移动；
29.导轨，用于支撑并限定出所述支撑架的移动路径，在所述第二驱动电机和丝杠的驱动下，所述支撑架可沿所述导轨在与所述牵引物啮合面垂直的方向上进行往复移动，在所述支撑架的每个单向行程，所述动力头的移动轨迹涵盖工作位、过渡位和待机位；
30.具有预定拉紧力的弹簧，连接在所述第二驱动电机和所述支撑架之间，所述丝杠转动并推动所述支撑架移动时，所述弹簧拉伸；
31.张紧力监测装置，用于测量所述牵引物张紧力；
32.控制器，与所述张紧力监测装置和所述第二驱动电机通信连接，所述控制器根据所述张紧力监测装置获取的张紧力值控制所述第二驱动电机驱动动力头在所述导轨的移动，以平衡所述牵引物张紧力。
33.在一种实施方案中，在与每个所述驱动装置对应的位置处还设有两个惰轮；每个所述惰轮表面设有可与所述牵引物啮合侧啮合的第二啮合结构；
34.在所述待机位时，所述动力头的第一啮合结构设置在所述牵引物的一侧，所述两个惰轮安装在所述牵引物的另一侧，所述牵引头可以无阻碍通过；
35.在所述动力头从所述待机位移动至所述工作位时，所述动力头的第一啮合结构拉动所述牵引物从所述两个惰轮之间通过，所述牵引物在所述第一啮合结构和两个所述惰轮之间形成u形转弯，所述牵引物在所述第一啮合结构上具有预定包角。
36.在一种实施方案中，所述牵引头包括：
37.连接部，与所述载具连接，设置在所述载具与所述牵引物之间；
38.牵引部，用于连接所述牵引物与所述连接部。
39.在一种实施方案中，所述牵引头位于所述载具的中心对称位置。
40.在一种实施方案中，所述两个所述驱动装置设置在环形封闭轨道的两个相对位置通过下述结构形式实现：
41.将一个驱动装置设置在一个移动装置上，该移动装置可携带所述驱动装置在所述环状轨迹的两个位置进行循环切换。
42.在一种实施方案中，所述两个所述驱动装置设置在环形封闭轨道的两个相对位置通过下述结构形式实现：
43.将一个所述驱动装置的动力头与另一个所述的驱动装置的动力头共用一个所述推移结构，所述推移结构推送所述两个动力头在所述环状轨迹的两个位置进行循环切换。
44.根据本技术的第二方面，还提供了一种物流传输系统，其包括如上任一项所述的牵引装置。
45.本技术中的牵引装置具有的有益效果：
46.1、本技术利用环状轨道承载载具，载具在被施加驱动力后沿环状轨道的轨迹移动。在封闭环状牵引物上布置至少一个牵引头，牵引头用于连接载具。两个驱动装置轮流避开封闭环状牵引物上的牵引头并驱动封闭环状牵引物不间断移动，从而实现载具的连续循环牵引。
47.2、本技术中仅用到了封闭环状牵引物、连接载具与封闭环状牵引物的牵引头、以及两个只需包括推移结构的驱动装置，因此本技术具有结构简单、生产成本低的优点。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
49.图1为根据本技术实施例示出的一种牵引装置的结构示意图；
50.图2为根据本技术实施例示出的动力头在工作位、过渡位和待机位的状态图；
51.图3为根据本技术另一实施例示出的动力头在工作位、过渡位和待机位的状态图；
52.图4为根据本技术实施例示出的一种动力头的结构示意图；
53.图5为根据本技术实施例示出的一种推移结构的结构示意图；
54.图6为根据本技术实施例示出的一种牵引头的结构示意图。
具体实施方式
55.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
56.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
57.图1为根据本技术实施例示出的一种牵引装置的结构示意图。参见图1，牵引装置包括环状轨道100、牵引头200、封闭环状牵引物300和两个驱动装置400。
58.环状轨道100的环状轨迹与封闭环状牵引物300的环状轨迹对应，环状轨道 100用于承载载具并允许载具在其上运动。
59.牵引头200包括固定端和牵引端。其中，牵引头200中的牵引端连接在封闭环状牵引物300上，固定端连接载具500。在本技术实施例中，封闭环状牵引物 300的作用为带动牵引头200移动，通过牵引头的力传递，载具500随牵引头200 同步移动。
60.两个驱动装置400用于分别驱动封闭环状牵引物300转动。两个驱动装置 400分设在封闭环状牵引物300构成的环状轨迹的两个预定位置处，两个驱动装置400均具有可驱动封闭环状牵引物300的动力头410，动力头410安装在相同的推移结构420上，推移结构420和动力头410配合动作可张紧、驱动封闭环状牵引物300。
61.具体地，两个驱动装置400轮流驱动封闭环状牵引物300转动的过程为：
62.其中一个驱动装置400张紧并驱动封闭环状牵引物300转动时，另一个驱动装置400处于待机状态；在牵引头200经过处于待机状态的那一驱动装置后，处于待机状态的那一驱动装置的推移结构开始推送动力头靠近牵引物、张紧并驱动封闭环状牵引物，正在工作的那一驱动装置的推移结构推送动力头逐渐远离牵引物，并在到达能够避让牵引头200的位置后进入待机状态，以使牵引头实现无阻挡转动。
63.在两个驱动装置400对封闭环状牵引物300进行连续驱动的过程中，牵引头 200转动使得连接在固定端上面的载具500跟随转动，从而实现载具500的连续循环牵引。
64.由以上技术方案可知，本技术利用环状轨道100承载载具500，载具500在被施加驱动力后沿环状轨道的轨迹移动。在封闭环状牵引物上布置至少一个牵引头，牵引头用于连接载具。两个驱动装置轮流避开封闭环状牵引物上的牵引头并驱动封闭环状牵引物不间断移动，从而实现载具的连续循环牵引。由于本技术仅用到了封闭环状牵引物、连接载具与封闭环状牵引物的牵引头、以及两个只需包括推移结构的驱动装置，因此本技术具有结构简单、生产成本低的优点。
65.在本技术实施例中，封闭环状牵引物上牵引头的个数可为1个，也可根据使用需求设置为2个及2个以上。当牵引头的个数为2个或2个以上时，牵引头在封闭环状牵引物300上的分布方式需满足：在其中一个牵引头经过处于待机状态的驱动装置前，正在工作的那一驱动装置的过渡位上不允许有牵引头经过。
66.本技术中的封闭环状牵引物300包括但不限于同步带、钢丝绳或链条。在一种实现方式中，动力头具有与牵引物啮合的第一啮合结构，动力头驱动牵引物的方式为啮合驱动。牵引物为同步带时，动力头匹配的第一啮合结构为同步带齿轮；牵引物为钢丝绳时，动力头匹配的第一啮合结构为摩擦轮；牵引物为链条时，动力头匹配的第一啮合结构为链轮。
67.在一种实施方案中，将每个驱动装置400的动力头410包括三个设置位置：工作位、过渡位和待机位。图2为根据本技术实施例示出的动力头410在工作位、过渡位和待机位的状态图。参见图2，工作位是指动力头410可以单独张紧并驱动封闭环状牵引物300的位置，在该位置，牵引头不能由工作位通过。待机位是指动力头410与封闭环状牵引物300脱离接触的位置，在该位置，牵引头可以无阻碍通过待机位。过渡位是指动力头410在工作位与待机位之间的预定区间，在该位置，牵引头不能由过渡位通过。两个所述驱动装置中，一个动力头处于工作位时，另一个动力头处于待机位；两个驱动装置在过渡位实现对牵引物的驱动切换。
68.在另一种实施方案中，参见图3，图3为根据本技术另一实施例示出的动力头410在工作位、过渡位和待机位的状态图。参见图3，在与每个驱动装置400 对应的位置处还设有两个惰轮700。每个惰轮700表面设有可与牵引物啮合侧啮合的第二啮合结构。
69.在待机位时，动力头的第一啮合结构设置在牵引物的一侧，两个惰轮700 安装在牵引物的另一侧，牵引头可以无阻碍通过。
70.在动力头从待机位移动至工作位时，动力头的第一啮合结构拉动牵引物从两个惰轮700之间通过，牵引物在第一啮合结构和两个惰轮700之间形成u形转弯，牵引物在第一啮合结构上具有预定包角。
71.在一种实施方案中，两个惰轮与牵引索紧密接触面具有第二啮合结构，牵引物为同步带时，两个惰轮匹配的第二啮合结构为光面同步带惰轮；牵引物为钢丝绳时，两个惰轮匹配的第二啮合结构为槽型惰轮；牵引物为链条时，两个惰轮匹配的第二啮合结构为链齿惰轮。
72.在采用工作位、待机位和过渡位的实施方式中，为了实现封闭环状牵引物 300的连续循环转动，两个驱动装置400的工作状态为：一个处于工作位时，另一个处于待机位；两个驱动装置400在过渡位时实现对封闭环状牵引物300的驱动切换。
73.下面对两个驱动装置400在过渡位如何实现对封闭环状牵引物300的驱动切换进行详细阐述。
74.当前处于待机位的驱动装置400向工作位方向移动，直至动力头410接触封闭环状牵引物300，牵引物300的张紧力有所上升；同步地，牵引物300的张紧力上升，引起当前处于工作位的驱动装置400开始向待机位方向移动，以降低牵引物300的张紧力；在此短暂过程中，封闭环状牵引物300依然由处于工作位的驱动装置400来驱动。
75.当封闭环状牵引物300张紧力保持在预定阈值范围内时，从待机位出发的驱动装置400持续向工作位移动，直至预定工作位停止；从工作位出发的驱动装置 400持续向待机
位移动，直至待机位停止。此过程中，两个驱动装置400的工作头都会对封闭环状牵引物300施加张紧力，且两个工作头均与封闭环状牵引物 300的齿接触并可驱动封闭环状牵引物300转动。
76.在两个驱动装置400进行驱动切换时，需实时检测封闭环状牵引物300的张紧力。当封闭环状牵引物300的张紧力超出预定阈值时，从待机位出发的驱动装置400暂停向驱动装置400的工作位移动，从工作位出发的驱动装置400继续向待机位移动；直至封闭环状牵引物300的张紧力回落到预定阈值，两个驱动装置 400继续移动。当封闭环状牵引物300的张紧力低于预定阈值时，从待机位出发的驱动装置400继续向驱动装置400的工作位移动，从工作位位出发的驱动装置 400暂停向驱动装置400的待机位移动；直至封闭环状牵引物300的张紧力回落到预定阈值，两个驱动装置400继续移动。
77.上述过程可使两个驱动装置400轮流对牵引头200进行避让并使封闭环状牵引物300始终保持在预定阈值范围内的张紧力，从而实现牵引头200的无阻挡转动。
78.在一种实施方式中，两个驱动装置400设置在环形封闭轨道的两个相对位置，两个驱动装置400获得均衡的待机、工作时间。在一种更为具体的实现方案中，两个驱动装置400分设在环形封闭轨道的两个等分点处，即一个驱动装置400 按顺时针方向和逆时针方向到达另一个驱动装置400的路程相同。两个驱动装置 400的驱动路径相同、且待机和工作时间设置为相同，使得两个驱动装置400的控制方法较为简单，节省控制过程中的计算量。
79.需要说明的是，上述实施例中两个驱动装置分设在封闭环状牵引物的两侧对牵引头进行避让并实现封闭环状牵引物的连续驱动的布置方式只是示例性，在另一种实施方式中，两个驱动装置设置在环形封闭轨道的两个相对位置还可通过下述结构形式实现：将一个驱动装置设置在一个移动装置上，该移动装置可携带所述驱动装置在所述环状轨迹的两个位置进行循环切换。以及在再一种实施方式中，两个驱动装置设置在环形封闭轨道的两个相对位置还可通过下述结构形式实现：将一个驱动装置的动力头与另一个的驱动装置的动力头共用一个所述推移结构，推移结构推送两个动力头在环状轨迹的两个位置进行循环切换。
80.图4为根据本技术实施例示出的一种动力头410的结构示意图。参见图4，动力头410包括第一驱动电机411、与第一驱动电机411输出轴连接的齿轮箱412、位于齿轮箱412一端的轴承箱413和位于轴承箱413一端并能够与封闭环状牵引物300匹配的第一啮合结构414。
81.本技术实施例中的动力头410既具有推动封闭环状牵引物300的作用，同时在推动封闭环状牵引物300的过程中还具有驱动封闭环状牵引物300的作用，在一种实施方案中，封闭环状牵引物300选用带齿同步带结构，第一啮合结构414 为与同步带齿面啮合的齿轮。
82.图5为根据本技术实施例示出的一种推移结构的结构示意图。参见图5，推移结构420包括支撑架421、第二驱动电机422、丝杠423、导轨424、具有预定拉紧力的弹簧425和张紧力监测装置426。
83.支撑架421分为前部和后部，弹簧425设置在支撑架421前部，动力头410 设置在支撑架421后部。弹簧425、张紧力监测装置426和动力头410串接，使得支撑架421前部和后部连接共同移动。需要说明的是，本实施例中的前、后是相对于第二驱动电机远近位置来区分的，靠近第二驱动电机的位置为前部，远离第二驱动电机的位置为后部。
84.丝杠423的连接端与第二驱动电机422的输出端连接，支撑架421前部设置在丝杠423远离连接端的位置处，第二驱动电机422和丝杠423用于驱动支撑架 421的前部移动。
85.丝杠423转动并推动支撑架421前部移动时，弹簧425拉伸，拉动位于支撑架421后部的动力头410沿导轨424的移动。导轨424用于支撑并限定出支撑架 421的移动路径，在第二驱动电机422和丝杠423的驱动下，支撑架421可沿导轨424在与封闭环状牵引物300啮合面垂直的方向上进行往复移动，在支撑架 421的每个单向行程，动力头410的移动轨迹涵盖工作位、过渡位和待机位。
86.串接在弹簧425和动力头410之间的张紧力监测装置426测量丝杠423拉力值。张紧力监测装置426与第二驱动电机422通信连接，第二驱动电机422根据张紧力监测装置426获取的拉力数值，控制动力头410在导轨424的移动量。
87.在本技术实施例中，通过丝杠423拉力值来反映施加给封闭环状牵引物300 的张紧力，进而达到封闭环状牵引物300的张紧力程序控制的目的。本技术实施例中的张紧力监测装置426可以为测量弹簧伸缩量的电子尺，也可为测量丝杠 423拉力值的拉力计。需要说明的是，电子尺和拉力计只是示例性的，张紧力监测装置426还可采用其他能够测量出弹簧425长度变化或拉力变化的结构，本技术对于张紧力监测装置426的结构不做具体限定。
88.在本技术实施例中，弹簧425的作用是改善推移结构的系统调节性能，使得丝杠423拉力值(对应牵引物300的张紧力)的调节趋于平稳。
89.在牵引头的一种结构形式中，牵引头包括一连接部和一牵引部。连接部与载具连接，设置在载具与牵引物之间。牵引部用于连接牵引物与连接部。图6为根据本技术实施例示出的一种牵引头的结构示意图。参见图6，牵引头200包括连接板210、第一齿板220、第二齿板230和压板240。第一齿板220和第二齿板 230用于将开口的封闭环状牵引物300连接成闭环封闭环状牵引物300。压板240、封闭环状牵引物300的始端部分310、第一齿板220、连接板210、封闭环状牵引物300的末端部(由于遮挡未能示出)、第二齿板230沿封闭环状牵引物300 的厚度方向或者长度方向依次布置并固定连接。
90.连接部600与连接板210固定连接并向牵引部的下方延伸预定长度，用于与载具500连接。
91.在另一种可实施的方案中，连接部还可与牵引部的连接板一体成型。在一种可实施的方案中，连接部600上还设有第一压块610，第一压块610设置有一个安装面，安装面上开设有贯穿第一压块610的凹槽，在第一压块610与连接部 600可拆卸连接后，凹槽内可夹设绳状物等，绳状物上亦可增加载具等，用于增加环状封闭牵引物的传输量。
92.需要说明的是，第一压块610和连接部600可通过螺母固定，也可通过其他部件或结构固定，本技术对此不作具体限定。
93.在上述图6所示的牵引头200位于载具500的中心对称位置。需要说明的是，本技术对于牵引头200设置在载具500的上方中心对称位置只是示例性的，作为另一种实施方案，牵引头200还可位于载具500的一侧。本技术对于牵引头200 相对于载具500的设置位置不做具体限定，凡是能够带动载具500移动的设置位置均落入本技术的保护范围。
94.另一方面，本技术还提供了一种物流传输系统，其包括采用如上任一结构的牵引装置。
95.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技
术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。